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物理結構

硬碟的物理結構一般由磁頭與碟片、馬達、主控晶片與排線等零件組成;當主馬達帶動碟片旋轉時,副馬達帶動一組(磁頭)到相對應的碟片上並確定讀取正面還是反面的碟面,磁頭懸浮在碟面上畫出一個與碟片同心的圓形軌道(磁軌或稱柱面),這時由磁頭的磁感線圈感應碟面上的磁性與使用硬碟廠商指定的讀取時間或資料間隔定位磁區,從而得到該磁區的資料內容; 磁軌 當磁盤旋轉時,磁頭若保持在一個位置上,則每個磁頭都會在磁盤表面劃出一個圓形軌跡,這些圓形軌跡就叫做磁軌(Track)。 柱面 在有多個碟片構成的盤組中,由不同碟片的面,但處於同一半徑圓的多個磁軌組成的一個圓柱面(Cylinder)。 磁區 磁盤上的每個磁軌被等分為若干個弧段,這些弧段便是硬碟的磁區(Sector)。

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硬碟按資料介面不同,大致分為ATAIDE)和SATA以及SCSISAS。介面速度不是實際硬碟資料傳輸的速度,目前非基於快閃記憶體技術的硬碟資料實際傳輸速度一般不會超過300MB/s。

ATA,全稱Advanced Technology Attachment,是用傳統的 40-pin 並列資料線連線主機板與硬碟的,介面速度最大為133MB/s,因為並列線的抗干擾性太差,且排線占用空間較大,不利電腦內部散熱,已逐漸被 SATA 所取代。

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  • Apr 28 Tue 2015 12:59
  • 硬碟

硬盤是電腦主要的存儲媒介之一,由一個或者多個鋁製或者玻璃制的碟片組成。 碟片外覆蓋有鐵磁性材料。 硬盤有固態硬盤 (SSD盤,新式硬盤)、 機械硬盤 (HDD傳統硬盤)、混合硬盤(HHD一塊基於傳統機械硬盤誕生出來的新硬盤)。 SSD採用閃存顆粒來存儲,HDD採用磁性碟片來存儲 ,混合硬盤(HHD: Hybrid Hard Disk)是把磁性硬盤和閃存集成到一起的一種硬盤。 絕大多數硬盤都是固定硬盤,被永久性地密封固定在硬盤驅動器中。 磁頭復位節能技術:通過在閒時對磁頭的複位來節能。 多磁頭技術:通過在同一碟片上增加多個磁頭同時的讀或寫來為硬盤提速,或同時在多碟片同時利用磁頭來讀或寫來為磁盤提速,多用於服務器和數據庫中心。

多磁頭技術:通過在同一碟片上增加多個磁頭同時的讀或寫來為硬盤提速,或同時在多碟片同時利用磁頭來讀或寫來為磁盤提速,多用於服務器和數據庫中心。 機械型 1.1956年, IBM的IBM 350 RAMAC是現代硬盤的雛形,它相當於兩個冰箱的體積 ,不過其儲存容量只有5MB。 1973年IBM 3340問世,它擁有“ 溫徹斯特 ”這個綽號,來源於他兩個30 MB的儲存單元,恰是當時出名的“溫徹斯特來福槍”的口徑和填彈量。 至此, 硬盤的基本架構就被確立。 2.1980年,兩位前IBM員工創立的公司開發出5.25英寸規格的5MB 硬盤 ,這是首款面向台式機的產品,而該公司正是希捷 (Seagate)公司。 3. 80年代末,IBM公司推出MR(Magneto Resistive 磁阻 )技術令磁頭靈敏度大大提升,使盤片的儲存密度較之前的20Mbpsi(bit/每平方英寸)提高了數十倍,該技術為硬盤容量的巨大提升奠定了基礎。 1991年, IBM應用該技術推出了首款3.5英寸的1GB 硬盤 

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主板就像一个平台,或者说就像一条高速公路,CPU、显卡、内存、硬盘等就像一台汽车系统,再高档的汽车也必须有一条适合的高速公路,如果买了一辆法拉利,却行进在山间小路上,那也无法发挥车的性能;当然,路好,车不行,速度也快不起来。

主機板一般會使用散熱片,例如北橋晶片,在以前這樣子被動的散熱方式可以滿足需求。直到了1990年,因為處理器的頻率提升以及功率的上昇,所以CPU散熱器需要掛載風扇以滿足需求。

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大部分的CPU,甚至大部分的序向邏輯裝置,本質上都是同步的。[seqlogic]也就是說,它們被設計和使用的前題是假設都在同一個同步訊號中工作。這個訊號,就是眾所周知的時脈訊號,通常是由一個周期性的方波(構成)。

通過計算電訊號在CPU眾多不同電路中的分支中迴圈所需要的最大時間,設計者們可為時脈訊號選擇一個適合的周期。 該周期必須比訊號在延遲最大的情況下移動或者傳播所需的時間更長。設計整個CPU在時鐘訊號的上升沿和下降沿附近行動資料是可能的。無論是在設計還是元件的維度看來,均對簡化CPU有顯著的優點。同時,它也存在CPU必須等候回應較慢元件的缺點。此限制已透過多種增加CPU並列運算的方法下被大幅的補償了。

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CPU的主要運作原理,不論其外觀,都是執行儲存於被稱為程式裡的一系列指令。在此討論的是遵循普遍的馮·諾伊曼結構(von Neumann architecture)設計的裝置。程式以一系列數位儲存在電腦記憶體中。差不多所有的馮·紐曼CPU的運作原理可分為四個階段:提取、解碼、執行和寫回。 第一階段,提取,從程式記憶體中檢索指令(為數值或一系列數值)。

由程式計數器指定程式記憶體的位置,程式計數器儲存供識別目前程式位置的數值。換言之,程式計數器記錄了CPU在目前程式裡的蹤跡。提取指令之後,PC根據指令式長度增加記憶體單元[iwordlength]。指令的提取常常必須從相對較慢的記憶體尋找,導致CPU等候指令的送入。這個問題主要被論及在現代處理器的快取和管線化架構(見下)。 CPU根據從記憶體提取到的指令來決定其執行行為。在解碼階段,指令被拆解為有意義的片斷。根據CPU的指令集架構(ISA)定義將數值解譯為指令[isa]。一部分的指令數值為運算碼,其指示要進行哪些運算。其它的數值通常供給指令必要的資訊,諸如一個加法運算的運算目標。這樣的運算目標也許提供一個常數值(即立即值),或是一個空間的定址值:暫存器或記憶體位址,以定址模式決定。在舊的設計中,CPU裡的指令解碼部分是無法改變的硬體裝置。不過在眾多抽象且複雜的CPU和ISA中,一個微程式時常用來幫助轉換指令為各種形態的訊號。這些微程式在已成品的CPU中往往可以重寫,方便變更解碼指令。 在提取和解碼階段之後,接著進入執行階段。該階段中,連接到各種能夠進行所需運算的CPU部件。例如,要求一個加法運算,算術邏輯單元將會連接到一組輸入和一組輸出。輸入提供了要相加的數值,而且在輸出將含有總和結果。ALU內含電路系統,以於輸出端完成簡單的普通運算和邏輯運算(比如加法和位元運算)。如果加法運算產生一個對該CPU處理而言過大的結果,在標誌暫存器裡,溢位標誌可能會被設置(參見以下的數值精度探討)。 最終階段,寫回,以一定格式將執行階段的結果簡單的寫回。運算結果經常被寫進CPU內部的暫存器,以供隨後指令快速存取。在其它案例中,運算結果可能寫進速度較慢,如容量較大且較便宜的主記憶體。某些類型的指令會操作程式計數器,而不直接產生結果資料。這些一般稱作「跳轉」並在程式中帶來循環行為、條件性執行(透過條件跳轉)和函式[jumps]。許多指令也會改變標誌暫存器的狀態位元。這些標誌可用來影響程式行為,緣由於它們時常顯出各種運算結果。例如,以一個「比較」指令判斷兩個值的大小,根據比較結果在標誌暫存器上設置一個數值。這個標誌可藉由隨後的跳轉指令來決定程式動向。 在執行指令並寫回結果資料之後,程式計數器的值會遞增,反覆整個過程,下一個指令周期正常的提取下一個順序指令。如果完成的是跳轉指令,程式計數器將會修改成跳轉到的指令位址,且程式繼續正常執行。許多複雜的CPU可以一次提取多個指令、解碼,並且同時執行。這個部分一般涉及「經典RISC管線」,那些實際上是在眾多使用簡單CPU的電子裝置中快速普及(常稱為微控制器)[riscpipeline]。

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在現今的CPU出現之前,如同ENIAC之類的電腦在執行不同程式時,必須經過一番線路調整才能啟動。由於它們的線路必須被重設才能執行不同的程式,這些機器通常稱為「固定程式電腦」(fixed-program computer)。而由於CPU這個詞指稱為執行軟體(電腦程式)的裝置,那些最早與儲存程式型電腦一同登場的裝置也可以被稱為CPU。

儲存程式型電腦的主意早已體現在ENIAC的設計上,但最終還是被省略以期早日完成。在1945年6月30日,ENIAC完成之前,著名數學家馮·紐曼發表名為"關於EDVAC的報告草案"的論文。它揭述儲存程式型電腦的計劃將在1949年正式完成(馮·紐曼1945)。EDVAC的目標是執行一定數量與種類的指令(或操作),這些指令結合產生出可以讓EDVAC執行的有用程式。特別的是,為EDVAC而寫的程式是儲存在高速電腦記憶體中,而非由實體線路組合而成。這項設計克服了ENIAC的某些局限——即花費大量時間與精力重設線路以執行新程式。在馮·紐曼的設計下,EDVAC可以藉由改變記憶體儲存的內容,簡單更換它執行的程式(軟體)。[註 1] 值得注意的是,儘管馮·紐曼由於設計了EDVAC,使得他在發展儲存程式型電腦上的貢獻最為顯著,但其他早於他的研究員如康拉德·楚澤(Konard Zuse)也提出過類似的想法。另外早於EDVAC完成,利用哈佛架構製造的馬克一號,也利用打孔紙帶而非電子記憶體用作儲存程式的概念。

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  • Apr 20 Mon 2015 13:30
  • CPU

中央處理器(英語:Central Processing Unit,縮寫:CPU),是電腦的主要裝置之一,功能主要是解釋電腦指令以及處理電腦軟體中的資料。電腦的可編程性主要是指對中央處理器的編程。中央處理器、記憶體和輸入/輸出裝置是現代電腦的三大核心部件。

1970年代以前,中央處理器由多個獨立單元構成,後來發展出由積體電路製造的中央處理器,微處理器中央處理器複雜的電路可以做成單一微小功能強大的單元。

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晶片組[編輯] 主條目:AMD晶片組清單 在1999年,AMD發布了K7處理器。由於使用與Intel處理器不同的Slot A介面,所以AMD製造了自家的晶片組配合之。第一款晶片組是AMD-750,支援SDRAM和AGP介面。該晶片組亦支援雙處理器[6]。在AMD收購ATI後,AMD得到了ATI的晶片組技術。推出整合式晶片組,例如AMD 690G晶片組。亦將原有的ATI晶片組產品正名為AMD產品[7]。

顯示核心[編輯] 主條目:AMD顯示核心清單 併購後的前ATI總部 AMD於2006年7月24日(GMT+8)宣布以54億美元全面併購ATI,到2006年7月底併購工作已經開始,原ATi的研發中心都已開始人事變動,AMD和ATi在等待來自聯邦法院的裁決,認定該兼并生效。這次收購令AMD取得顯示核心技術。 2008年8月,AMD與Broadcom達成協議,後者會收購AMD的數位電視晶片業務。包括Xilleon整合處理器和Theater數位電視處理器[8]。 收購ATI後AMD一直保留其品牌,作為旗下繪圖卡業務的子品牌。直到2010年8月,在發行Radeon HD 6000系列顯卡的同時,AMD宣布將放棄ATI品牌[9]。

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顯示核心

主條目:AMD顯示核心清單 併購後的前ATI總部 AMD於2006年7月24日(GMT+8)宣布以54億美元全面併購ATI,到2006年7月底併購工作已經開始,原ATi的研發中心都已開始人事變動,AMD和ATi在等待來自聯邦法院的裁決,認定該兼并生效。

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1982年2月,AMD與Intel簽約,成為得到許可的8086與8088製造業者和第二貨源生產商。IBM要用Intel 8088在他們的IBM PC,但是IBM當時的政策要求他們所使用的晶片至少要有兩個貨源。在同樣的安排下,AMD之後生產80286。 但是在1986年,Intel撤回了這個協定,拒絕傳達i386的技術詳情。由於PC clone市場的流行與增長,Intel可以依照自己的規格來製造CPU,而不是依照IBM規格。 AMD告Intel毀約,仲裁判AMD勝訴。但是Intel對此提出上訴。接下來,長期的法庭戰爭在1994年結束。加州最高法院判AMD勝訴,要Intel賠超過10億美元的賠償金。後來的法庭戰爭聚集在AMD是否有權利使用Intel衍生的微程式。裁決沒有明顯的偏向任何一方。在面對這個不確定的情況,AMD被迫開發「防塵室版」的Intel編碼。他們的方式是:一組工程師描述編碼的功能,另一組在沒有參考原碼的情況下,自行開發擁有同樣功能的微程式。 1991年,AMD發行Am386,Intel 80386的複製版。AMD在一年以內就銷售了100萬隻晶片。AMD接下來在1993年發行Am486。兩者都以比Intel版本更低的價格銷售。很多OEM,包括Compaq都使用Am486。由於電腦工業生產周期的縮短,逆向工程Intel產品的策略令AMD越來越難繼續生存下去。因為這意味著他們的技術將一直落在Intel的後頭。因此,他們開始開發他們自己的微處理器。


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收購ATI前的AMD,其主要產品是中央處理器,在其K7處理器中期之後,CPU特點是以較低的核心時脈頻率產生相對上較高的運算效率,也開始使用PR值來標定產品效能。但低階Duron仍以時脈標定,而且其主頻通常會比同效能的英特爾中央處理器低1GHz左右。自從Athlon XP上市以來,AMD與Intel的技術差距逐漸縮小。

2003年時AMD搶先於Intel之前發表具有64位元的Athlon 64,使得AMD的技術已經與Intel相當,或甚至在某些方面已經領先於Intel。

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  • Apr 14 Tue 2015 13:30
  • AMD

超微半導體公司(英語:Advanced Micro Devices, Inc.,縮寫:AMD)是一家專注於微處理器與圖形處理器設計和生產的跨國公司,總部位於美國加州舊金山灣區矽谷內的森尼韋爾市[1]。 AMD為電腦、通訊及消費電子市場供應各種積體電路產品,其中包括中央處理器、圖形處理器、快閃記憶體、晶片組以及其他半導體技術。

公司的主要設計及研究所位於美國和加拿大,主要生產設施位於德國,還在新加坡、馬來西亞和中國等地設有測試中心。AMD於2006年7月24日併購ATi後,成為一家同時擁有中央處理器和圖形處理器等生產技術的半導體公司,也是唯一可與英特爾和輝達匹敵的廠商,在2010年第二季全球個人電腦中央處理器的市場佔有率中,英特爾以80.7%排名第一、AMD以19.0%位居第二,而威盛電子則佔0.3%[2]。 收購ATI前的AMD,其主要產品是中央處理器,在其K7處理器中期之後,CPU特點是以較低的核心時脈頻率產生相對上較高的運算效率,也開始使用PR值來標定產品效能。但低階Duron仍以時脈標定,而且其主頻通常會比同效能的英特爾中央處理器低1GHz左右。自從Athlon XP上市以來,AMD與Intel的技術差距逐漸縮小。

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命名爭論

主條目:GNU/Linux命名爭議 「GNU/Linux」是GNU計劃的支持者與開發者,特別是其創立者理察·斯托曼對於以Linux核心為核心並包含了GNU作業系統軟體套件的作業系統的稱呼。由於此類作業系統使用了眾多GNU程式,理察·斯托曼認為應該將該作業系統稱為「GNU/Linux」比較恰當。 絕大多數Linux作業系統使用了大量的GNU軟體,其中包括Bash(Shell程式)、函式庫、編譯器等等的許多其他程式。 一個 CD-ROM 的提供商發現在他們的「Linux 發行版」中,GNU 軟體所占最大的比重,大約占全部原始碼的28%,且還包括一些關鍵的部件,如果沒有這些部件,系統就無法工作。而Linux 本身占大約3%。[11] 正因為如此,GNU計劃的開創者理察·馬修·斯托曼推薦將Linux作業系統稱為GNU/Linux或GNU+Linux。

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Linux最初是作為支援英特爾x86架構的個人電腦的一個自由作業系統。目前Linux已經被移植到更多的電腦硬體平台,遠遠超出其他任何作業系統。Linux是一個領先的作業系統,可以執行在伺服器和其他大型平台之上,如大型主機和超級電腦。世界上500個最快的超級電腦90%以上執行Linux套件或變種[9],包括最快的前10名超級電腦執行的都是基於Linux核心的作業系統[10]。

Linux也廣泛應用在嵌入式系統上,如手機、平板電腦、路由器、電視和電子遊戲機等。在行動裝置上廣泛使用的Android作業系統就是建立在Linux核心之上。 通常情況下,Linux被打包成供個人電腦和伺服器使用的Linux套件,一些流行的主流Linux發行版,包括Debian(及其衍生版本Ubuntu、Linux Mint)、Fedora(及其相關版本Red Hat Enterprise Linux、CentOS)和openSUSE等。

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  • Apr 09 Thu 2015 17:17
  • linux

Linux是一套免費使用和自由傳播的類Unix 操作系統 ,是一個基於POSIX和UNIX的多用戶、 多任務 、支持多線程和多CPU的操作系統。 它能運行主要的UNIX工具軟件、應用程序和網絡協議。 它支持32位和64位硬件。 Linux繼承了Unix以網絡為核心的設計思想,是一個性能穩定的多用戶網絡操作系統。 Linux操作系統誕生於1991 年10 月5 日(這是第一次正式向外公佈時間)。 Linux存在著許多不同的Linux版本,但它們都使用了Linux內核 。 Linux可安裝在各種計算機硬件設備中,比如手機 、 平板電腦 、 路由器 、視頻遊戲控制台、台式計算機、大型機和超級計算機。 嚴格來講,Linux這個詞本身只表示Linux內核,但實際上人們已經習慣了用Linux來形容整個基於Linux內核,並且使用GNU 工程各種工具和數據庫的操作系統。


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UNIX System V Release 4發行後不久,AT&T就將其所有UNIX權利出售給了Novell。Novell期望以此來對抗微軟的Windows NT,但其核心市場受到了嚴重傷害,最終Novell將SVR4的權利出售給了X/OPEN Consortium,後者是定義UNIX標準的產業團體。最後X/OPEN和OSF/1合併,建立了國際開放標準組織。由它定義的多個標準定義著什麼是以及什麼不是UNIX。

實際的UNIX代碼則輾轉到了聖克魯茲作業,這家公司後來出售給了Caldera Systems。Caldera原來也出售Linux系統,交易完成後,新公司又被重新命名為SCO Group。 1127部門的解散[編輯] 根據一項 報導 指出,當年負責研發UNIX與後續維護工作的貝爾實驗室1127部門已於2005年8月正式宣告解散。肯·湯普遜已退休,現居加州;丹尼斯·里奇調到別的部門;而Douglas McIlroy則在達特茅斯學院擔任教授。

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